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Schematische Darstellung eines
Membranmoduls für die Abtrennung
von CO 2
aus Biogas. Grafik: HZG
co 2
- membranen für bioGas
aus der Forschung des Helmholtz-Zentrums Geesthacht Zentrum für Materialforschung und Küstenforschung
Biogas ist eine der wesentlichen regenerativen Energieformen in Deutschland. Doch auch Biogasanlagen haben
ein CO 2
-Problem: Sie produzieren ein Gasgemisch, das bis zu 40 Prozent CO 2
enthält. Will man das Biogas
in das Erdgasnetz einspeisen, muss das CO 2
abgetrennt werden. Am Helmholtz-Zentrum Geesthacht entwickeln
Forscher Polymermembranen und Membranverfahren, die sich für diese Aufgabe eignen. Sie bestehen
aus mehreren Kunststoffschichten, die CO 2
sehr gut und Methan kaum durchlassen, wenn das Biogas unter
hohem Druck an ihnen vorbeiströmt.
Die Membran wurde ausführlich getestet und kann bereits in technischem Maßstab hergestellt werden. Auch
im Dauereinsatz unter realen Bedingungen in einer Biogasanlage des Industriepartners Borsig Membrane
Technology hat sich gezeigt: Membranen stellen eine apparativ weniger aufwändige Alternative zu anderen
Technologien der CO 2
-Abtrennung wie Gaswäsche oder Aktivkohlefilter dar.
Den vollständigen Artikel lesen Sie unter g www.helmholtz.de/gb11-co2-membran
Biomasse auf Basis thermo-chemischer Verfahren und der
Biogasproduktion nachhaltiger werden. Neue Möglichkeiten
dafür eröffnet das am KIT entwickelte Bioliq-Verfahren, für
das eine großtechnische Versuchsanlage errichtet wird.
das Programm rationelle energieumwandlung und -nutzung
Um den Nutzungsgrad sowohl der erneuerbaren als auch
der fossilen Energieträger zu erhöhen, werden verschiedene
Forschungsansätze verfolgt. Beispiele sind die intelligente
Kopplung zwischen Energieverfügbarkeit und -nutzung durch
Strom- und Wärmespeicher, mobile Energiespeicher, Wärmeübertrager
oder synthetische Kraftstoffe, die Verknüpfung
verschiedener Nachfragesituationen wie Kraft-Wärme- und
Kraft-Kälte-Kopplung sowie Arbeiten zu thermo-chemischen
Prozessen. Mit letzteren können nicht-konventionelle Energieträger
wie Biomasse zu höherwertigen Brennstoffen verarbeitet
werden. Die Kraftwerke der Zukunft müssen diese
unterschiedlichen Primärenergieträger möglichst effizient,
umweltfreundlich und zuverlässig in Nutzenergie umwandeln.
Dazu sind Innovationsschübe bei Komponenten wie Turbomaschinen
und Werkstoffen notwendig, die höheren Temperaturen
standhalten können.
Die CO 2
-Abtrennung aus Kraftwerken erfordert Forschung zu
Gas-Trennverfahren und die Entwicklung neuer Konzepte, da
die CO 2
-Abtrennung nicht mit einem erhöhten Ressourcenverbrauch
erkauft werden darf. Mittelfristig sind Lösungen
zu erarbeiten, die eine Nachrüstung bestehender Kraftwerke
ermöglichen.
Forschungsziele im Bereich Brennstoffzellen sind die Erhöhung
der Lebensdauer und Leistungsstärke, die Reduktion der Kosten
sowie die Entwicklung neuer Verfahren zur Analyse von
Alterungsmechanismen und für Qualitätssicherungsverfahren.
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